Схема индукционного паяльника: устройство прибора и схема для изготовления своими руками

принцип работы, схема и изготовление своими руками

Когда нужно что-то быстро спаять, но не хочется ждать, пока жало прогреется, на помощь вам придёт импульсный паяльник. Главное его достоинство — набор рабочей температуры за 1−2 секунды. Конечно, такой паяльник можно купить в магазине, но куда дешевле и приятнее будет собрать его самим, особенно если у вас завалялись ненужные радиодетали.

• Устройство индукционного паяльника
• Принцип работы устройства
• Разновидности инструмента
  • Сборка трансформаторного прибора
  • Изготовление импульсной разновидности
  • Делаем аккумуляторный тип механизма

Устройство индукционного паяльника

Любой индукционный (импульсный) паяльник состоит из понижающего трансформатора, кнопки, работающей на замыкание и жала, выполненного из медной проволоки, толщиной 1−3 мм. В некоторых конструкциях к ним добавляется источник питания и другие элементы.

Вот так выглядит схема простейшего индукционного паяльника:

Следует обратить внимание, что на этой схеме трансформатор имеет две вторичных обмотки: одна питает лампу для подсветки места пайки, а другая — жало.

Импульсный и индукционный паяльник — это не одно и то же. Импульсными называются индукционные паяльники, имеющие в своём составе высокочастотный преобразователь напряжения. Приведённый в пример прибор с понижающим трансформатором импульсным не является.

Принцип работы устройства

Работает паяльник таким образом: при нажатии на кнопку напряжение поступает на трансформатор, где оно понижается до 0,5−2 вольт (соответственно, сильно возрастает ток) и поступает на жало, быстро разогревая его. При отпускании кнопки жало также быстро остывает, поэтому после отжатия кнопки нужно быстро отвести его от паяемой детали, иначе оно к ней припаяется.

Само собой, у импульсного паяльника есть отличия от обычного, среди них есть как плюсы, так и минусы. К достоинствам можно отнести быстрый разогрев и такое же быстрое остывание (риск получения ожога при случайном касании жала существенно снижается). Недостатков же у него, к сожалению, больше:

• больший вес и размеры, отсутствие возможности точно регулировать температуру;
• присутствие на жале электрического потенциала, который может повредить паяемые электронные компоненты — этот недостаток отсутствует у индукционных паяльников с изолированными жалами;
• невозможность долговременной беспрерывной работы (стандартный режим работы для них — от 5 до 8 включений за 1 минуту в течение часа, затем перерыв для остывания на 20 минут).

Разновидности инструмента

Выделяют 4 основных типа этих устройств. Они могут существовать как отдельные виды, но также их характеристики могут совмещаться.

Основные виды паяльников:

• сетевой, работающий на частоте сети;
• с форсированным нагревом;
• импульсные;
• с изолированным жалом.

Существуют также импульсные паяльники с изолированным жалом и форсированным нагревом. Несовместимые типы — это сетевой и импульсный паяльник.

Импульсный, в отличие от нерегулируемого сетевого, уже может иметь регулировку мощности за счёт использования импульсного преобразователя, работающего на высоких частотах и умеющего изменять мощность методом широтно-импульсной модуляции. Благодаря сравнительно малым размерам преобразователя, этот тип индукционного паяльника является самым компактным из всех.

Паяльниками с форсированным нагревом называют устройства, имеющие в своём составе батарею мощных электролитических конденсаторов, включённых параллельно жалу и отделённых от него выключателями или мощными полевыми транзисторами. Работает такой форсаж следующим образом: когда жало отключено, транзисторы открываются и начинается заряд конденсатора. После окончания заряда они закрываются. Затем, когда жало включается, транзисторы снова открываются, разряжая конденсаторы, на короткое время мощность паяльника возрастает в несколько раз. Эта функция даёт возможность паять массивные элементы, обладающие большой теплоёмкостью.

Для исключения возможности повреждения микросхем были придуманы изолированные жала. В них рабочая поверхность жала электрически изолирована от нагревателя. Такие жала похожи на обычные паяльники: в роли жала выступает толстый медный пруток, на который намотано несколько витков провода большого сечения. Пруток защищает от контакта с проводом намотанная на него стеклоткань.

Сборка трансформаторного прибора

Этот вид паяльника является самым простым. Поэтому собрать его будет несложно.

Для этого понадобятся следующие компоненты:

1. Сердечник от трансформатора типа ШП (если не найдёте, можете использовать тип П, он похуже, но тоже сойдёт).
2. Медный провод в лаковой изоляции сечением 0,3 мм, для первичной обмотки.
3. Медный провод или шина сечением 12−15 мм, которые пойдут на вторичную обмотку.
4. Медная проволока, на 2−3 квадрата, для изготовления жала.
5. 2 клеммы для его подключения.
6. Выключатель в виде кнопки, работающей на замыкание.
7. Любой удобный вам корпус для паяльника и сетевой шнур.

Сборка индукционного паяльника своими руками, схема:

Сначала нужно намотать первичку (при её намотке ориентируйтесь по сопротивлению — оно должно составлять порядка 40−50 Ом, это примерно 1500 витков), причём делать это нужно аккуратно, катушка должна быть намотана равномерно, без бугров по краям или по центру. Перед намоткой заизолируйте сердечник в месте, где будет находиться обмотка.

После намотки обмотайте первичную обмотку термостойким скотчем и приступайте к намотке вторички. Она должна состоять из одного-двух витков. Перед её намоткой снова заизолируйте сердечник, саму обмотку при этом изолировать не нужно, она играет роль радиатора, рассеивающего тепло, приходящее на него с жала. Все, трансформатор готов.

Осталось подготовить корпус, прорезав в нём отверстия для вентиляции, клемм и выключателя, затем установить в нём все детали и соединить их так, как указано на схеме.

После этого припаяйте сетевой провод нужной вам длины и смонтируйте на конце вилку для подключения в сеть. Собрав корпус, включите получившийся у вас прибор в розетку и проверьте его работу. Если он плавит припой, и жало при этом не обгорает от перегрева, значит, все в порядке, можете спокойно им пользоваться.

Изготовление импульсной разновидности

Она самая распространённая из всех. Собирается так же просто, как и предыдущая.

Список запчастей, необходимых для её сборки:

1. Электронный трансформатор на 12 вольт для галогенных ламп, мощностью 60−90 ватт.
2. Медный провод сечением 3 мм, для вторичной обмотки и жала.
3. Кнопка, работающая на замыкание.
4. Клеммы.
5. Кусочек стеклотекстолита для крепления клемм.
6. Сетевой шнур с вилкой.
7. Пластиковая водопроводная труба, для использования в качестве ручки.

Сначала нужно немного доработать драйвер от галогенки, а именно заменить вторичную обмотку импульсного трансформатора. Для этого разберите его.

Внутри он будет выглядеть следующим образом:

Красным обведена нужная деталь.

Нужно аккуратно её отклеить, затем, отпаяв выводы от платы, снять её окончательно. Потом снимите заводскую вторичную обмотку (она расположена поверх первичной) и установите свою, на половину витка. Просверлите плату так, как показано на фото:

После этого просверлите насквозь корпус так, чтобы отверстия в корпусе и плате совпадали. Это нужно для удобства вывода концов вторички наружу. Затем припаяйте и приклейте трансформатор, соблюдая соосность всех имеющихся отверстий, и соберите корпус, предварительно установив и припаяв кнопку с сетевым шнуром. Потом проденьте сквозь драйвер провод вторичной обмотки и согните его полукольцом. Осталось лишь соединить концы вторички куском текстолита с заранее просверлёнными в нём дырками, и закрепить на нём клеммы и жало, после чего сборку устройства можно считать завершённой.

Собранное устройство должно выглядеть следующим образом:

Вид сбоку:

Делаем аккумуляторный тип механизма

Этот вариант уже посложнее прошлых, он собирается не из блоков, а из отдельных радиодеталей.

Сначала обратим внимание на схему

Составим список нужных компонентов:

• 2 батареи 18650 со встроенной защитой;
• 2 холдера для 18650;
• 2 диода;
• 2 резистора на 47 Ом;
• 2 резистора на 5,6 кОм;
• 1 конденсатор на 220 нФ;
• 2 низковольтных (с пороговым напряжением включения 2−2,5 вольта) полевых транзистора;
• 2 небольших радиатора для охлаждения силовых транзисторов;
• Высокотоковая (на 10 А) кнопка, работающая на размыкание.
• Ферритовая губка из фильтра помех или любой другой небольшой тороидальный сердечник для намотки импульсного трансформатора.
• Тороидальный сердечник более мелкого размера для намотки дросселя.
• 2 клеммы для подключения жала.
• Отрезок стеклотекстолита для крепления клемм.
• Отрезок фольгированного стеклотекстолита для изготовления платы.

Вот так должна выглядеть разводка платы:

Ссылка на гербер файл с разводкой (открывать в программе Sprint-layout): yadi.sk/d/SM1st1Lu3SaR3L

Схема этого понижающего преобразователя не содержит в себе ШИМ контроллера, а построена на базе симметричного автогенератора, что значительно уменьшает сложность сборки и размеры будущего паяльника.

Прежде чем приступить к её сборке, необходимо собрать импульсный трансформатор и дроссель, а также изготовить плату (или используйте макетную).

Первичная обмотка состоит из шести витков провода сечением 3 мм и имеет среднюю точку. Так как такой толстый провод будет сложно намотать на маленький сердечник, советуем использовать шесть жил провода в лаковой изоляции, сечением 0,5 мм. Для начала возьмите два отрезка провода одинаковой длины, сложите их вместе и соедините 2 конца (после сборки трансформатора они станут средней точкой), другие два оставьте свободными. Проденьте общий конец в сердечник, а остальные разведите и сделайте ими по три витка в разные стороны. Более точно указано на фото:

Вторичная обмотка собирается куда проще. Она состоит из 1 витка провода сечением 7 мм. Для её намотки рекомендуем использовать 7 проводов сечением 1 мм, скрученных вместе. Перед сборкой вторички не забудьте обернуть провод термостойкой (термоскотч, фторопластовая или стеклотканевая трубка) изоляцией. Трансформатор готов.

Далее, следует приступить к дросселю. Он содержит 13 витков, намотанных проводом сечением 1,5 мм. Для намотки используйте провод в лаковой изоляции. После сборки дросселя и изготовления печатной платы приступайте к монтажу всей схемы. После сборки не забудьте приклеить радиаторы к транзисторам. В итоге у должно получиться так, как изображено на фото:

После сборки схемы подключите к ней жало (делается из медной проволоки сечением 3 мм) и проверьте работоспособность паяльника. Если все в порядке, начинайте собирать его в корпус, перед этим не забудьте склеить между собой холдеры для аккумуляторов и припаять их к плате. Аккумуляторы подключаются параллельно.

Такой результат у вас должен получиться:

​Номинальная мощность полученного паяльника — 40 ватт, время работы от одного заряда — 1 час, 20 минут (при использовании нормальных аккумуляторов). Прибор не предназначен для длительной работы, его область применения — срочный ремонт чего-то необходимого, когда у вас дома отключили электроэнергию или если вы находитесь вдали от цивилизации. А также этот паяльник подойдёт монтажникам и ремонтникам слаботочного оборудования.

Режим работы у него такой: 10 минут работает и столько же остывает. Допускается не более 7 включений в минуту.

принцип работы, устройство и особенности выбора паяльной станции

Электрикам, электронщикам и людям других близких профессий прекрасно известно понятие пайки и инструмент для этих целей — паяльник. Его устройство тоже не вызывает особого недоумения, так как строится на элементарных понятиях. А вот индукционный паяльник известен далеко не всем. Принцип его действия сможет объяснить даже не каждый электрик. Хотя в основу работы такого прибора положены самые обычные законы физики.

• Станции для пайки
  • Принцип работы паяльного элемента
  • Система управления нагревом
• Выбор подходящей модели
• Можно ли сделать своими руками

Станции для пайки

Сегодня в большей степени распространено использование обычных паяльников или паяльных станций, принцип работы которых основан всё на том же использовании нагрева рабочей поверхности за счёт сопротивления проводника. Это дёшево, просто и удобно. Но проблемы, возникающие в процессе пайки, всё же есть.

Специалистам, которые сталкиваются с этим ежедневно, все они хорошо известны: большое потребление мощности, низкий КПД, перегрев в месте контакта жала. Более того, для различных видов спаиваемых частей устройства приходится использовать то же разные. Хотя паяльные станции частично помогают решить подобную проблему.

Совсем по-другому обстоит дело с устройством под названием индукционная паяльная станция. И это не удивительно, ведь в основе работы таких систем стоят кардинально иные законы физики.

А это позволяет не только проводить пайку более удобно, но и избежать множества неприятных моментов, возникающих в процессе работы. И всё благодаря применению индукции.

Принцип работы паяльного элемента

Принцип действия индукционного паяльного прибора основан на действии электромагнитной индукции. И для начала стоит рассмотреть основы действия паяльного элемента, потому что именно он является основной частью паяльника. Устройство прибора:

1. Наконечник;
2. Индукционная катушка;
3. Экранирующий элемент;
4. Ферромагнитное покрытие;
5. Ручка;
6. Провод.

При подаче на индукционную катушку токов высокой частоты формируется электромагнитное поле. Жало же имеет слой ферромагнитного материала, который под действием электромагнитного поля начинает перемагничиваться. Это вызывает возникновение вихревых токов, в результате чего происходит выделение большого количества тепла. Именно оно и нужно для пайки.

Плюсы такого метода вполне очевидны: при работе разогревается непосредственно само жало, что способствует не только равномерному нагреву, но и исключению тепловой инерции, присущей обычным паяльным установкам.

Это же позволяет предотвратить перегрев, что увеличивает его срок эксплуатации. Отсюда же вытекает и повышение КПД.

Система управления нагревом

Хотя паяльный элемент и выполняет основную функцию, но без подачи электроэнергии ничего не получится. И каждая паяльная станция с индукционным принципом действия имеет блок управления, который и регулирует нагрев.

Для управления нагревом можно использовать два способа:

1. На жало устанавливается датчик температуры, который подключается к цифровому блоку, управляющему процессом. Подобная схема используется чаще в дешёвых моделях.
2. Использование метода стабилизации температуры SmartHeat® более предпочтительно и используется в фирменных, более дорогих прототипах. Основывается он на изменении возможностей ферромагнитного вещества. При достижении точки Кюри ферромагнетики, покрывающие жало паяльника, теряют свои свойства и перестают греться. Такой способ контроля за нагревом называется «умный нагрев».

Каждый способ имеет свои преимущества и негативные стороны. Первый по карману даже любителю, что делает его наиболее доступным.

Второй для пайки в разных случаях требует смены жала-картриджа с различной точкой Кюри. Помимо этого, он малодоступен из-за своей стоимости.

Выбор подходящей модели

Основным критерием при выборе необходимой модели может служить лишь сфера применения паяльной станции. Если подразумевается использование на производстве или в профессиональных целях, то рекомендуется выбирать приборы с «умным нагревом», хотя и стоят они более 1 тыс. у.е.

Любителям же предпочтительнее использовать системы с цифровым блоком. Их вполне хватит для качественной и удобной работы. Правда, в таких вариантах будет отсутствовать фен, но его можно купить и отдельно. Удобен такой вариант ещё и тем, что нет необходимости каждый раз подбирать наконечник с заданной точкой Кюри, а это сильно упрощает работу.

Можно ли сделать своими руками

Любители всё создавать своими силами обязательно заинтересуются возможностью создать индукционную станцию самостоятельно. Тем более учитывая ценовую таблицу, сделать это захочется не только «самоделкиным».

И здесь желающих сэкономить хочется разочаровать. Теоретически, конечно, сделать можно всё. Но по своей конструкции для самостоятельного изготовления паяльный элемент слишком сложен. Что же касается цифрового блока, то создать его можно и самому, но здесь теряется смысл, так как обойдётся это практически в ту же сумму, сколько будет стоит целая китайская паяльная станция.

Лучшая электрическая схема индукционного нагревателя 12 В

Индукционный нагрев — это процесс нагрева электропроводящего объекта посредством электромагнитной индукции за счет тепла, выделяемого в объекте вихревыми токами.

Индукционный нагреватель состоит из электромагнита и электронного генератора, пропускающего высокочастотный переменный ток через электромагнит. Вы получите полное объяснение схемы цепи индукционного нагревателя 12 В ниже, и с небольшими изменениями мы можем использовать ту же схему для индукционного паяльника (2-я цепь). вы можете посмотреть видео для обеих схем для деталей.

Перечень деталей для контура индукционного нагревателя

 .  МОП-транзистор IRFZ44N или IRF540 2 шт.
. Резистор R1-R2 от 330 до 470 Ом 2шт, R3-R4 10к 2шт все 1/4ватт
. Диод D1-D2  UF4007  2шт или 1N4007
. Конденсатор C1 от 0,47 мкФ до 2,2 мкФ 600 В/1000 В (не менее 600 В) 
, иначе МОП-транзистор будет нагреваться
. Подробно об индукторе и катушке в видео 

Эта схема автоматически включается ночью и выключается днем. Наконец, просмотрев множество схем в Интернете, я понял, что эффективную, маленькую и дешевую схему можно легко спроектировать. Схема работает от сети переменного тока 220В It    Продолжить чтение….

12-вольтовая схема индукционного нагревателя Пояснение

Я использовал простую схему двухтактного генератора или так называемый драйвер ZVS. Также часто используется в любительских конструкциях индукционных нагревателей. Схема (схема) настолько популярна, что есть много китайского производства

Оптимальное напряжение питания 12В, хотя работал от 3,5В. Источника питания должно быть достаточно для срабатывания полевых транзисторов.

Я использовал N-канальный IRFZ44. Резисторы затвора ограничивают ток затвора. Изменяя параметры этих компонентов, можно изменить рабочую частоту генератора.

Как я уже говорил, схема часто используется для построения простых индукционных нагревателей, хотя и не является оптимальной из-за отсутствия схемы регулирования полевых транзисторов и хорошего генератора.

По цепи протекают большие токи, и конденсатор также работает в тяжелых условиях. В частности, если схема используется как индукционный нагреватель, т.е. если сердечник отсутствует или он не замкнут.

Поэтому советую использовать батарею из параллельно соединенных конденсаторов общей емкостью от 1 до 4,7 мкФ и напряжением от 630 до 1600В. Оптимально 1000В.

Практика показывает, что 400В недостаточно. В случае конденсаторной батареи все
должны иметь одинаковую емкость и напряжение. можно сделать сердечник от 7 до 10 витков медным проводом 1мм

Как сделать цепь индукционного нагревателя на 12 В Смотреть видео

С помощью этой же схемы можно сделать простой маленький и мощный индукционный паяльник

Как сделать индукционный паяльник шаг за шагом

Подробности смотрите в Моем видео Как сделать индукционный паяльник

1. Для начала вам нужен тор для катушки можно использовать любые тороиды Я использую тор от старой зарядки для ноутбука

2. Для изготовления первичной катушки вам понадобится провод 2,5 мм или 10AWG около 2 футов, я не нашел, поэтому я использовал провод 6-24AWG около 0,51 мм параллельно и намотал Всего 6 витков с лентой по центру означает 3 витка + 3 витка и для второй катушки вы можете использовать катушку 40-200uh. Я наматываю 25 витков провода 24AWG на тороид (тороид от старого CFL)

3. Для вторичной катушки вы можете использовать тот же провод 2,5 мм 10AWG или вы можете использовать 1 мм 18AWG 3 провода параллельно, как я использовал в видео, требуется только один виток

Схема индукционного паяльника

Вы можете использовать ту же схему (цепь индукционного нагревателя) с несколькими модификациями для схемы индукционного паяльника

Как сделать индукционный паяльник Подробности смотрите в видео

DIY Индукционный паяльник с мгновенным нагревом — Share Project

• HID2AMI HID MOUSE AND GAMEPAD to AMIGA ADAPTER (REV 2. 0 board)Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International Public Licensehttps://github.com/EmberHeavyIndustries/HID2AMIHID2A…

  HID2AMI v2.0 с поддержкой колесика мыши

  6104 0 12

  EmberHeavyIndustries

  ЭмберХэвиИндастриз

  ИТАЛИЯ

• Превращает Raspberry PI в 3-канальный монитор напряжения и тока для других устройств. Этот HAT содержит три микросхемы INA219, подключенные к шине I2C и измеряющие ток по трем независимым каналам. Шу…

  Шляпа монитора мощности RaspberryPI

  3167 2 4

  Рафал Витчак

  Рафал Витчак

  ПОЛЬША

• TL; DR Модуль представляет собой простой способ подключения широко используемого (по крайней мере, в Германии) блока управления Buderus Logamatic 2107M для систем отопления на жидком топливе к вашей домашней сети и вашей домашней автоматизации. Этот…

  KM271 Модуль связи Buderus Logamatic Wi-Fi

  2851 0 4

  Глейзер

  Глазер

  ГЕРМАНИЯ

• Watchible — это дополнительная плата NB-IOT для Raspberry Pi Pico. Это низкая стоимость и низкая мощность. Он предназначен для мониторинга любого триггера с интерфейсом с низким импедансом. Как Pico, так и Quectel BCC-66…

  Наблюдаемая плата NB-IOT

  2436 6 0

  Дума

  Дума

  СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ

• WheelOfJoy — это открытый аппаратный адаптер джойстика для 8 игроков для Commodore 16 и Plus/4. Первоначальная цель состояла в том, чтобы выяснить, как работает адаптер Solder для 3 джойстиков. Это было довольно легко, как только я понял…

  WheelOfJoy — адаптер для джойстика Commodore 16/116/+4 на 8 игроков

  1739 2 4

  СуккоПера

  СуккоПера

  ИТАЛИЯ

• https://martin-piper. itch.io/bomb-jack-display-hardwareМодульное аудио- и видеооборудование для ретро-машин, таких как Commodore 64. Разработано для использования интегральных схем TTL серии 74, доступных еще в 1…

  MegaWang 2000 Turbo Edition — Аудио V9.2

  2412 2 2

  Пайпер

  Пайпер

  СИНГАПУР

• Картриджная плата для 8-разрядных компьютеров ATARI 65XE/130XE/800XE/800XL на базе универсальной микросхемы флэш-памяти SST39SF040 CMOS. В проекте не используются микросхемы программируемой логики, такие как GAL-чипы.

  Картридж SXEGS для ATARI 65XE/130XE/800XE

  3622 1 7

  продюсер

  кодер

  РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ,

• LittleSixteen — это римейк домашнего компьютера Commodore 16 с открытым оборудованием, отличающийся множеством улучшений по сравнению с исходным дизайном. В V3 мы начали вносить улучшения в плату: перешли на внешний …

  LittleSixteen V3 — улучшенная материнская плата Commodore 16

  3443 6 6

  СуккоПера

  СуккоПера

  ИТАЛИЯ

• Привет, ребята, в чем дело? Итак, это PALPi, портативная игровая консоль в стиле ретро на базе Raspberry Pi Zero W, которая может запускать практически все ретро-игры, от SNES до PS1. Мозгом этого проекта является RECAL…

  Портативная ретро игровая консоль PALPi V5

  4777 1 5

  Арнов шарма

  Арнов шарма

  ИНДИЯ

• В течение 3 лет я пробовал несколько ножных механизмов, сначала я решил сделать простую конструкцию с большеберцовым двигателем, размещенным на бедренном суставе. У этой конструкции было несколько проблем, так как она была не очень…

  Создание динамически эффективной роботизированной ноги.

  3357 1 9

  Мигель Асд

  Мигель Асд

  ИСПАНИЯ

• ESP32-S в форм-факторе Arduino ESP32-S, по крайней мере, на мой взгляд, является одним из самых универсальных микроконтроллеров, доступных производителям на данный момент. Он отвечает почти всем моим требованиям по функциям, требуемым …

  Плата для разработки ESP32-S в форм-факторе «Arduino Uno»

  3529 4 13

  СоздательIoT2020

  MakerIoT2020

  ТАИЛАНД

• Аналоговые усилители звука достаточно мощны, чтобы издавать высокий уровень шума со стабильной добротностью.

  No related posts.